本文結(jié)合某型火箭炮發(fā)射平臺的研制任務(wù),從系統(tǒng)總體設(shè)計、控制策略、硬件電路,軟件編程等幾個方面進(jìn)行了深入的研究。整個系統(tǒng)設(shè)計采用上位機(jī)與下位機(jī)相結(jié)合的控制方法,上位機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)交互、信息處理和指揮調(diào)度,下位機(jī)負(fù)責(zé)位置信號采集、算法結(jié)算和控制電機(jī)。在位置伺服系統(tǒng)中,選用永磁交流伺服電機(jī)（PMSM）作為執(zhí)行元件,根據(jù)火箭炮的高性能指標(biāo)要求,結(jié)合在實際發(fā)射過程中存在著參數(shù)時變、燃?xì)饬鳑_擊、負(fù)載力矩變化大等特點,傳統(tǒng)的控制策略滿足不了作戰(zhàn)要求,本文在終端滑模變結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上引入RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制,仿真實驗驗證了該復(fù)合策略的正確性與有效性。在系統(tǒng)硬件電路設(shè)計方面,上位機(jī)采用的是基于ARM7為主處理器的設(shè)計方案,通過串口實現(xiàn)與炮位計算機(jī)、下位機(jī)、點火器和顯示屏的數(shù)據(jù)通信,同時為保證操作安全,設(shè)計了軟件限位和硬件限位電路；下位機(jī)采用的是基于DSP為主處理器的設(shè)計方案,通過D/A轉(zhuǎn)換電路、放大電路、RDC模塊、DDS勵磁模塊等驅(qū)動伺服電機(jī)帶動炮體進(jìn)行跟蹤和瞄準(zhǔn)。軟件設(shè)計上分為兩部分,一部分是上位機(jī)相關(guān)軟件設(shè)計,該部分是在ADS1.2編譯環(huán)境下開發(fā)；另一部分是下位機(jī)相關(guān)軟件設(shè)計,該部分是在CCS3.3編... 

【文章來源】：南京理工大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
目錄
1 緒論
    1.1 課題的研究背景、目的及意義
    1.2 交流伺服系統(tǒng)的介紹及其控制策略綜述
        1.2.1 永磁同步電動機(jī)介紹
        1.2.2 永磁同步電機(jī)交流伺服系統(tǒng)控制策略
    1.3 論文的主要研究內(nèi)容與章節(jié)安排
2 隨動控制系統(tǒng)總體框架與兩種工作模式
    2.1 隨動系統(tǒng)簡介
    2.2 火箭炮發(fā)射控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.3 操瞄控制系統(tǒng)設(shè)計
        2.3.1 操瞄控制系統(tǒng)組成及其各部分主要功能
        2.3.2 操瞄控制系統(tǒng)的兩種操作模式
    2.4 本章小結(jié)
3 多管火箭炮交流伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
    3.1 引言
    3.2 多管火箭炮發(fā)射系統(tǒng)組成及工作原理
    3.3 多管火箭炮位置伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        3.3.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        3.3.2 永磁同步電機(jī)三種坐標(biāo)系之間變換
        3.3.3 dq旋轉(zhuǎn)直流坐標(biāo)系下的狀態(tài)方程
        3.3.4 永磁同步電機(jī)的矢量控制
    3.4 多管火箭炮位置伺服系統(tǒng)的三環(huán)控制設(shè)計
        3.4.1 永磁同步電機(jī)的電流環(huán)控制設(shè)計
        3.4.2 永磁同步電機(jī)的速度環(huán)控制設(shè)計
        3.4.3 永磁同步電機(jī)的位置環(huán)控制設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
4 多管火箭炮位置伺服系統(tǒng)RBF自適應(yīng)終端滑模控制
    4.1 引言
    4.2 終端滑模變結(jié)構(gòu)控制
        4.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本原理
        4.2.2 終端滑模變結(jié)構(gòu)控制
        4.2.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制設(shè)計的基本步驟
        4.2.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制抖振的消除
    4.3 終端滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.1 終端滑模位置控制器的設(shè)計
    4.4 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)終端滑�？刂破髟O(shè)計
        4.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制的介紹
        4.4.2 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RBF網(wǎng)絡(luò)）
        4.4.3 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性證明
    4.5 仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
5 多管火箭炮上位機(jī)與下位機(jī)硬件電路設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 上位機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計
        5.2.1 上位機(jī)核心板設(shè)計
        5.2.2 上位機(jī)擴(kuò)展板功能模塊設(shè)計
    5.3 下位機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計
        5.3.1 DSP最小系統(tǒng)設(shè)計
        5.3.2 下位機(jī)擴(kuò)展板電路設(shè)計
    5.4 本章小結(jié)
6 多管火箭炮上位機(jī)與下位機(jī)軟件設(shè)計
    6.1 引言
    6.2 上位機(jī)的軟件設(shè)計
        6.2.1 上位機(jī)與各模塊通信
    6.3 下位機(jī)的軟件設(shè)計
    6.4 上位機(jī)與下位機(jī)的通信協(xié)議
        6.4.1 上位機(jī)各模塊間的通信列表
        6.4.2 下位機(jī)各模塊間的通信列表
        6.4.3 上位機(jī)與下位機(jī)的通信
    6.5 本章小結(jié)
7 實驗
    7.1 實驗?zāi)康?br>    7.2 實驗環(huán)境
    7.3 多管火箭炮發(fā)射系統(tǒng)性能指標(biāo)
    7.4 系統(tǒng)性能指標(biāo)檢測
    7.5 實驗結(jié)果分析
    7.6 本章小結(jié)
8 結(jié)束語
    8.1 工作總結(jié)
    8.2 創(chuàng)新點描述
    8.3 研究不足與展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]終端滑模控制方法研究進(jìn)展[J]. 夏極,胡大斌.  化工自動化及儀表. 2011(09)
[2]基于滑模變結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機(jī)矢量控制技術(shù)的研究[J]. 朱祥華,高晗瓔.  伺服控制. 2010(01)
[3]PMSM交流伺服系統(tǒng)的模糊預(yù)測控制算法研究[J]. 許振偉.  拖拉機(jī)與農(nóng)用運輸車. 2010(01)
[4]二階滑�？刂扑惴ㄔ诨柙龀虖椫械膽�(yīng)用研究[J]. 汪小娜,尚安利,王向軍.  兵工學(xué)報. 2010(01)
[5]基于AD9833信號發(fā)生器的設(shè)計[J]. 肖伸平,竇穎艷,曾紅兵,鄒恩.  機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新. 2008(02)
[6]帶積分項的火箭炮最優(yōu)化滑模伺服控制[J]. 朱玉川,馬大為,李志剛,樂貴高.  兵工學(xué)報. 2007(10)
[7]旋轉(zhuǎn)變壓器信號接口電路的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 金敬強(qiáng),武富春.  電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2007(05)
[8]基于AD2S82A的多通道測角系統(tǒng)及與DSP的接口設(shè)計[J]. 袁保倫,陸煜明,饒谷音.  儀表技術(shù)與傳感器. 2007(03)
[9]基于AD9833的多通道信號發(fā)生器設(shè)計[J]. 姜平,周根榮,李俊紅.  儀表技術(shù)與傳感器. 2006(12)
[10]CMAC與PID的并行控制在火箭炮交流伺服系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 柴華偉,李志剛,馬大為.  火炮發(fā)射與控制學(xué)報. 2006(03)

博士論文
[1]多關(guān)節(jié)機(jī)器人的智能滑模變結(jié)構(gòu)控制方法研究[D]. 穆效江.北京工業(yè)大學(xué) 2008
[2]某箱式多管火箭炮快速裝填與高精度自動操瞄系統(tǒng)研究[D]. 朱玉川.南京理工大學(xué) 2007
[3]高性能交流伺服系統(tǒng)及其復(fù)合控制策略研究[D]. 曾玉金.浙江大學(xué) 2005

碩士論文
[1]某型火箭發(fā)射平臺伺服系統(tǒng)研究與試驗[D]. 周超.南京理工大學(xué) 2012
[2]基于DSP的火箭發(fā)射架位置伺服控制系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D]. 孫德.南京理工大學(xué) 2012
[3]某多管火箭炮操瞄控制系統(tǒng)設(shè)計與研究[D]. 霍龍.南京理工大學(xué) 2012
[4]基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器設(shè)計與研究[D]. 馮金超.哈爾濱理工大學(xué) 2010



本文編號：3095287